多功能单片机C8051F.pptVIP

单片机自20世纪70年代末诞生至今，经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SOC三大阶段，前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高，以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要。 美国 Silabs 公司推出的C8051F系列单片机，C8051F 系列把单片机从微控制器(MCU)时代推向片上系统(SOC)时代，使其以8051为内核的单片机上了一个新的台阶。 C8051F系列单片机是一种高集成度的SOC型芯片，具有与 8051 兼容的微控制器内核，与MCS-51指令系统完全兼容。除具有标准 8051 部件外，片内还具有数据采集和控制系统中常用的模拟部件及其他数字外设部件。 C8051F系统单片机的组成 3、存储器 C8051F 系统单片机具有标准的8052的程序和数据存储器的地址配置。存储器包括256B的核内RAM，还具有核外1KB～4KB的RAM。程序存储器包括8KB～128KB的FLASH存储器。 C8051F02X等单片机中有可用于访问外部数据存储器的外部存储器接口(EMIF)。EMIF可以被配置为地址/数据复用方式或非复用方式。 4、模数和数模转换 大部分的C8051Fxxx单片机内部都有A/D转换模块，不同型号中的A/D转换位数、转换速度和输入通道数不完全相同。 部分的C8051Fxxx单片机内部有两个12位数模转换器，MCA可将任何一个DAC置于低功耗关断方式。 5、并行接口 C8051Fxxx单片机具有一般单片机的通用I/O端口，不同型号的引脚数量不同，I/O端口的部分引脚可通过软件配置成不同的特殊功能。 C8051F系列单片机的特点 C8051F系列单片机的特点 3、时钟系统更加完善 C8051F系列单片机具有一个更加完美和先进的时钟系统，可采用多种时钟源(2MHz、4MHz、8MHz或16MHz) MCU 内部有一个能独立工作的时钟发生器，在复位后被默认为系统时钟，其时钟振荡频率是可编程的；可选择外部时钟振荡器或外部时钟源产生系统时钟。 在程序运行时，可通过软件方便地实现时钟内外切换。 4、可实现通过JTAG口的在线系统调试 在 C8051FXXX 单片机(8位)中首先配置了片内JTAG接口和调试电路，可为生产和测试提供完全的边界扫描功能。 6、进一步降低了系统功耗 C8051F 系列单片机采用了可降低系统功耗的多种方法： 1）采用3V（电压范围2.7V至3.6V）供电； 2）完善时钟系统，在满足响应速度的要求下，使系统的平均时钟频率最低，降低了功耗； 3）多种复位源，可使系统在掉电情况下，方便灵活地重新复位； 4）片上外设都能单个关闭或全部关闭以节省功耗。 1、C8051F的CIP-51内核 CIP-51内核,它是在Intel公司标准8位8051单片机的组织结构和功能的基础上加以改进和提高形成的。 2、CIP-51内核的特点 1) 主要功能部件及组成与8051相同； 2) 与MCS-51指令系统完全兼容； 3) 时钟频率为0～25MHz，执行速度一般可达25兆指令/秒，有的型号最高执行速度可达100兆指令/秒； 4) 增加了流水线结构，70%指令的执行时间为1～2个系统时钟周期； 5) 与模/数、数字外设有关的SFR移到核外，通过SFR接口与CPU交换信息； 6) 中断系统扩展为可处理22个中断源； 7) 复位和时钟电路不包括在核内； 8) 具有程序和数据存储器安全管理功能。 3、CIP-51内核的基本部件 1）中央处理器（CPU） C8051F系列的CPU是单片机最核心的部分，主要完成运算和控制功能，只是它的控制功能比通用处理器更强。CPU是8位中央处理单元。 2）数据存储器（片内RAM） C8051F内核中有256B的RAM,地址空间为00H～FFH。特殊功能寄存器（SFR）其地址为80H～FFH，与部分RAM地址重叠，用不同的寻址方式区分它们。 3）SFR总线接口 SFR总线接口用于控制与管理核外的数字与模拟功能模块，以及所有的I/O端口等。 5）流水线结构 在CIP-51中采用流水线结构，使多条指令并行执行，大大提高了单片机的执行速度。 6）中断系统 C8051F系列单片机的中断系统可以满足一般控制应用需要，中断源最多可达22个。 C8051F单片机的结构与原理 1、C8051F02x单